《煤田地质学》复习思考题

《煤田地质学》

一、填空（每空1分，计30分）

2、宏观煤岩成分是肉眼可区分的煤的基本组成单位，包括：镜煤、丝炭、亮煤和暗煤；镜煤和丝炭是简单煤岩成分，亮煤和暗煤是复杂煤岩成分。

3、宏观煤岩类型包括：光亮型煤、半亮型煤、半暗型煤和暗淡型煤。

4、在光学显微镜下能够识别出来组成煤的基本单位，称为显微组分。由植物遗体变化而

6、宏观煤岩类型划分依据是：宏观煤岩成分及总体光泽强度。

7、煤的化学组成很复杂，归纳起来可分为两大类：即：有机质和无机质；后者包括无机矿物质和水分。

8、有机质是煤的主要组成部分，也是加工利用的对象，无机矿物质和水分绝大多数是煤中有害成分，对煤的加工利用起着不良的影响。

干燥无灰基为基准。

10、煤的工业分析也叫煤的实用分析，包括测定煤的：水分（M）、灰分（A）和挥发分（V），以及计算固定碳（FC）四个项目。

11、在不考虑基准的条件下，煤的发热量包括：弹筒发热量、高位发热量和帝位发热量。

12、一般讲，（收到基的低位发热量）最接近于煤的实际燃烧时产生的发热量，是基本上可供利用的热量。

13、焦炭在炼焦高炉中所起的主要作用有三，分别是：（还原剂）、（热源）和（支撑剂）。

14、据气化剂的不同，煤气可分为（空气煤气）（水煤气）和（半水煤气）。

15、煤炭液化的方法有：（直接液化）、（间接液化）和（部分液化）。

16、水煤浆的成分有：（煤粉）、（水）和（添加剂）。

17、1986年颁布的中国煤炭新分类主要根据（干燥无灰基挥发分）和（粘结性指数）将中国煤划分为十大类、二十四小类。

18、由菌藻等低等生物遗体经过一系列变化形成的煤，称为（石煤），属于（腐泥煤类）。

19、生物遗体转变为沉积有机质（煤、石油、天然气等）主要是（泥炭化作用）和（腐泥化作用）的结果。

20、植物界可分为（低等植物）和（高等植物）两大类别。

21、自有植物以来，从低等的菌藻到高级的被子植物其发展过程显示出五个阶段，由老到新是：（菌藻植物时代）、（裸蕨植物时代）、（蕨类和种子蕨植物时代）、（裸子植物时代）、（被子植物时代）。

22、煤的成因分类依据为：（成煤的原始物质）和（总的聚积环境）。

23、按煤的成因，煤可分为（腐植煤）、（腐泥煤）和（腐植腐泥煤）。

24、泥炭沼泽形成的方式有两种，即：（陆地沼泽化）和（水体沼泽化）。

25、凝胶化作用的产物为透明残体:（腐植酸）、（沥青质）和（水分）。

27、氧化还原条件主要决定于（覆水程度）和（水的流通程度）。

28、（温度）、（压力）和作用持续（时间）无疑是影响煤化作用的主要因素。此外，放射性元素蜕变的影响也值得注意。

29、在煤的成岩阶段，(压力)是主导因素，而在变质阶段，(温度)是最重要的影响因素。

30、（地温）朝地下深处逐渐增高是导致煤的变质程度向深部逐渐增高的最基本的原因。

31、压力可分为（静压力）和（构造压力（动压力））。

32、主要根据热变质的热源及其作用方式，可将煤的变质作用划分为三种主要的类型：（深成变质作用）、（岩浆变质作用）、（动力变质作用）。

33、含煤岩系形成的控制因素，主要包括：（古构造）、（古地理）、（古气候）及（古植物）等几个方面。

34、含煤岩系的后期变化主要表现在（构造形态）、（保存程度）和（煤质）三个方面。

35、引起含煤岩系后期变化的主要因素：（构造因素）和（非构造因素）。

36、植物遗体堆积速率与沼泽水面上升速率的关系的三种补偿关系为：（过度补偿）、（欠补偿）、（均衡补偿）。

37、依据煤层结构，可将煤层分为：（总厚度）、（有益厚度）和（可采厚度）。

38、煤层与顶板的接触关系有（明显接触）、（过渡接触）、（冲蚀接触）三类。

39、依据煤层结构，可将煤层分为：（总厚度）、（有益厚度）和（可采厚度）。

40、与煤碳资源形成和聚集有关的沉积体系有：冲积扇沉积体系、河流沉积体系、湖泊沉积体系、三角洲沉积体系、滨岸带的各种沉积体系以及浅海沉积体系等。

二、名词解释：（每题4分，计20分）

1、反射率：

煤抛光表面反射光强度与入射光强度的百分比。随着煤化程度的增高，煤的反射率不断的增强。

2、煤的粘结性：

指煤粒(d＜0.2mm)在隔绝空气受热(即干馏或热解)后能否粘结其本身或惰性物质形成焦块的能力。

3、煤的结焦性：

指煤粒隔绝空气受热后能否生成优质焦炭（焦炭强度和块度符合冶金焦的要求）的性质。

4、煤气化：

煤的气化是使煤与氧气、空气、水蒸气等反应，生成含有CO、H2等可燃气体的工艺过程，即把固态的煤变成可燃气体的过程。

5、沼泽

是地表土壤充分湿润、季节性或长期积水，丛生着喜湿性沼泽植物的低洼地段。如果沼泽中形成并积累着泥炭，则称为泥炭沼泽。

6、凝胶化作用

是指植物的主要组成部分(木质纤维组织)在泥炭化过程中经生物化学和物理化学变化,形成以腐殖酸和沥青质为主要成分的胶体物质(凝胶和溶胶)的过程。

7、残植化作用

残植化作用是泥炭化作用的一种特殊情况。当泥炭化过程中水介质流通较畅，长期有新鲜氧供给的条件下，凝胶化作用和丝炭化作用的产物被充分分解破坏，并被流水带走，稳定组分大量集中的过程称为残植化作用。

8、丝炭化作用

是高等植物遗体在泥炭化阶段的一种氧化腐朽过程。

9、煤化作用阶段

当泥炭形成后，由于沉积盆地的沉降，泥炭被埋藏于深处，在温度、压力增高等物理、化学作用下，形成褐煤、烟煤、无烟煤、变无烟煤，称为煤化作用阶段。

10、煤变质作用

年青褐煤，在较高的温度、压力及较长地质时间等因素的作用下，进一步发生物理化学变化，变成老褐煤(亮褐煤)、烟煤、无烟煤、变无烟煤的过程。

11、地热梯度和地热增温率

深度每增加100米温度增高的数值叫地温梯度（地热梯度）；地温每增加1℃，往下进入的深度较地热增温率。

12、深层变质作用

是指煤层沉降到地下深处，由于地热及其上覆地层静压力的影响，导致煤的变质程度随着深度而递增的变质作用。

13、希尔特定律

在同一煤田大致相同的构造条件下，煤的挥发分向地壳深处依层逐渐减少，即煤的变质程度随埋藏深度的加深而增高。称为希尔特定律。

14、含煤岩系

是指一套含有煤层并且在成因上有共生关系的沉积岩系。

15、聚煤盆地

原始含煤沉积盆地，聚煤盆地可以保持其原始沉积盆地的基本面貌，但大多数由于后期构造变动和剥蚀作用而被分割为一系列后期构造盆地。

三、判断题

1、煤的宏观光泽类型是根据平均光泽作为划分标志。（√）

2、区分四种宏观煤岩类型是根据其绝对光泽强度。（×）

3、煤中有机质是由各种复杂的高分子有机化合物所组成的混合物。（√）

4、相同变质程度煤，其有机质中各种元素的含量相同。（×）（注：煤的有机质中各种元素的含量，因煤的种类、煤岩成分和变质程度的不同而异。）

5、氮是煤中唯一完全以有机状态存在的元素。（√）

6、低温干馏是以最大限度获取煤气为目的，并用它作为制造燃料和化工产品的原料。（×）

7、年轻褐煤的透光率能较好地反映年轻煤的煤化程度，煤化程度越高，透光率越好。（√）

8、Y值反映胶质的数量，不能反映胶质体的质量。（√）

9、1986年颁布的中国煤炭新分类属于成因分类。（×）

10、在无烟煤小类划分是，若挥发分与氢含量发生矛盾时，以挥发分含量为准。（×）

11、炼焦用煤只能用焦煤。（×）

12、煤中碳含量随着煤化程度加深而不断地增加，氢和氧的含量则趋于减少。（√）

13、成煤作用包括成岩作用与变质作用两个相继的阶段。（×）

14、低位沼泽水的主要补给来源是大气降水。（×）

15、内陆沼泽多为淡水沼泽，所形成的煤含硫量常较高。（×）

16、停滞沼泽水覆盖下，氧的供应受到限制，容易产生富含镜质组的煤。（√）

17、近海型煤田的许多煤层中硫分都相当低。（×）

18、丝炭的形成是氧化作用的持续发生的结果。（×）

19、凝胶化作用的每一个阶段均有可能转变为丝炭化作用。（√）

20、在煤化作用中，起决定作用的是化学煤化作用，而不是物理煤化作用。（√）

21、岩墙切割煤层对煤层影响小，只影响岩墙两侧的煤发生变质；（√）

22、煤化作用中的时间因素，是指距今地质时间的长短。（×）

23、随煤化程度增加，煤中挥发物增加，碳含量增加。（×）

24、煤化作用是一种不可逆的反应。（√）

25、含煤岩系是潮湿气候条件的的产物，因此，主要以紫色、灰色等杂色沉积岩组成。（×）

26、石灰质、白云质结核大都与近海环境下的泥炭沼泽有关。（√）

27、如果是多个煤层，上部煤层的V值一定比下部的煤层高。（×）

28、含煤岩系中不会含有火山岩及火山碎屑岩。（×）

29、泥炭层的保存并转变成煤层，要求地壳大幅度的沉降。（√）

30、所有煤层的顶板都包括伪顶、直接顶、基本顶或老顶。（×）

四、简答题：

1、列举出1986年颁布的中国煤炭分类的14大类。

答案要点:

褐煤、长焰煤、不粘煤、弱粘煤、1/2中粘煤、气煤、气肥煤、1/3焦煤、肥煤、焦煤、瘦煤、贫瘦煤、贫煤、无烟煤

2、植物遗体能顺利地堆积并转变为泥炭所需要的条件？

答案要点:

(1) 首先需要有大量植物的持续繁盛;

(2) 其次是植物遗体不至全部被氧化分解,能够保存下来并转化为泥炭;

具备这样条件的场所就是沼泽。

3、煤化作用的实质？

答案要点:

（1）煤化过程中一系列物理—化学变化取决于分子内部结构的演变。这种演变的总趋势是：通过缩聚作用致使稠核芳香系统逐渐增大，紧密排列趋于规则化；同时侧链及官能团不断降解，侧链由长变短。

（2）缩聚作用和降解作用致使碳元素不断富集；煤基本结构单元的碳原子数，芳香环及非芳香环和分子量均逐渐增加。

（3）煤化作用实质上就是一个增碳、脱氢和脱氧的过程。

4、煤化作用种压力作用的双重特点是指什么？

答案要点:

压力因素在煤化作用中的双重特点主要是指，静压力（地层压力）有利于物理煤化作用但抑制化学煤化作用，构造应力（动压力）对物理煤化作用和化学煤化作用均具有促进作用。

5、泥炭堆积必须具备的条件有哪些？

答案要点:

①植物的大量繁殖，这是泥炭的物质来源。

②沼泽水位的逐步抬升，以避免有机质的氧化分解。

③碎屑沉积物的贫乏，以保证泥炭质量。

6、凝胶化作用的条件？

答案要点:

（1）沼泽中停滞的、不太深的覆水条件（强覆水）；

（2）弱氧化至还原环境（缺氧）；

（3）厌氧细菌参下（厌氧微生物）；

7、残植化作用发生的环境条件？

答案要点:

(1)泥炭沼泽是开放型的,水介质具有流动特性;

(2)长期有新鲜氧供应,发生氧化作用;

(3)泥炭化形成的物质一部分被带走,稳定组分聚集。

8、腐泥化作用形成的环境和条件?

答案要点:

(1)水体较深：湖泊、海等水体或沼泽中开阔水域的深部

(2)还原环境：滞流、还原环境

(3)厌氧微生物参与

(4)低等植物(藻类)和浮游生物

9、后生变化引起煤层厚度变化的特点有哪些？

答案要点:

（1）由于夹矸与煤层混杂，造成灰分增高。

（2）顶、底板岩层不完整，裂隙发育，有时与煤互相穿插。

（3）在煤层增厚与变薄区，煤层结构遭到破坏,煤呈鳞片、粉沫状。

（4）沿煤层走向或倾向，煤层增厚带或变薄带交替出现。

10、煤的原地生成说及其的主要依据是什么？

答案要点:

原地生成说认为，造煤植物的残骸堆积于植物繁衍生存的泥炭沼泽内，没有经过搬运，在原地堆积并转变为泥炭，最终成煤。

⑴现代泥炭沼泽（湿地）繁殖大量植物，在原地堆积形成泥炭，且没有发现被搬运的迹象；

⑵煤层底板中有垂直的根系化石，煤层底板为植物生长的土壤，即有根土岩的存在；

⑶煤层中陆源碎屑矿物比较少；

⑷大多数煤层厚度比较稳定，在大面积范围内可以对比，说明当时成煤环境是一种稳定的环境。煤层可以作为标志层进行大范围对比。

11、煤的异地生成说及其依据是什么？

答案要点:

异地生成说认为，泥炭层形成的地方，即植物残体大量堆积的地方并不是成煤植物生长的地方，植物残体从生长地经过长距离搬运后，再在浅水盆地、泻湖、三角洲地带堆积而成。

（1）在现代的河口三角洲地带(如亚马逊河、刚果河等)，常可见到从上游原始森林区带来的大量漂木；

（2）已经形成的泥炭经过搬运而再沉积属于异地生产的一种情况，如在现代湖泊中见到漂浮的泥炭层；

（3）某些煤田内曾见有树根朝上倒置的树化石，以及煤中混有大量矿物杂质，

（4）煤层底板岩性与煤层在沉积上有大的差异，如煤层底板为石灰岩等化学沉积等。

五、论述题：

1、简述含煤岩系形成的控制因素（成煤的必要条件）。

答案要点:

地史上含煤岩系的形成、分布、及其特征都不是偶然的现象，而是多种因素综合作用的结果。这些因素即是含煤岩系形成的控制因素，主要包括：古构造、古地理、古气候及古植物等几个方面。

（1）古构造

（2）古地理

（3）古气候

（4）古植物

2、简述植物遗体堆积速率与沼泽水面上升速率的关系以及对煤层形态和结构的影响。

答案要点:

①过度补偿

②欠补偿

③均衡补偿

3、简述丝炭化作用的条件、产物和特点？

答案要点:

（1）条件：氧化（暴露地表、流水、沼泽或森林火灾）

（2）产物：不透明残体，化学结构高度缩聚的惰性物质

（3）特点：碳含量高而氢含量低、反射率高于凝胶化物质

4、简述煤化作用的特点？

答案要点:

（1）煤在连续地系列演化过程中，可明显地显现出增碳化(相对)趋势(特点)

（2）随着煤化作用进程,煤的有机分子表现为结构单一化趋势

（3）随着煤化作用进程,煤的有机为分子结构表现为致密化和定向排列的趋势

（4）随着煤化作用进程,煤显微组分性质呈现为均一性趋势。

（5）煤化作用是一种不可逆的反应。

（6）煤化作用的发展是非线性的，表现为煤化作用的跃变，简称煤化跃变。

5、随着变质程度增高，腐植煤的颜色和光泽呈现什么样的规律？为什么?

答案要点:

（1）腐植煤的颜色随煤化程度增高而发生变化：褐煤通常为褐色、褐黑色，烟煤为黑色，无烟煤灰黑色，并带有铜黄色或银白色的色彩。

（2）随煤化程度增高，各种宏观煤岩成分的光泽有不同程度的增强。丝炭和暗煤的光泽变化小，而镜煤和较纯净的亮煤变化明显。

光泽由无光泽—土状光泽—蜡状光泽—弱沥青光泽—强沥青光泽—弱玻璃光泽—强玻璃光泽——金刚光泽—半金属光泽变化。

六、显微图版辨识：

略。